1、云计算与应用,莫同 15210525337 ,个人简介,Name: 莫同 Work Unit: 北京大学软件与微电子学院电子服务系 Phone: +86-10-61273661 Mobile: 15210525337 Fax: +86-10-61273670 E-mail: ,参考资料,参考书其他参考资料：网络资源,知识体系,课程安排,第一讲 云计算概论 第二讲 云架构 第三讲 云计算关键技术一 第四讲 云计算关键技术二 第五讲 云计算业界动态一 第六讲 云计算业界动态二 第七讲 开源云计算平台 第八讲 云计算的发展与未来 实验,背景知识,编程语言 数据库 数据结构 操作系统 计算机网络 分布
2、式 SOA,课程建设方案,课程基本信息： 名称：云计算技术与应用 面向对象：研究生、高年级本科生 课程类别：专业课（专业必修课） 教学方法：课堂授课+上机实验 学时：48学时（32学时课程+16学时实验） 成绩评估：课堂作业20%+实验30%+考试50%,第一讲 云计算概论,莫同 15210525337 ,内容提要,内容提要,云计算的概念,什么是云？,“云”的规模较大 “云”具有可伸缩性 “云”的边界模糊 “云”飘忽不定，无法确定具体位置,云计算的概念,起源：人们在绘制互联网示意图时，习惯用一朵云来表示互联网。 技术概念vs象形概念,Internet,云计算的概念,起初，人们更加关心服务器端和
3、客户端，网络转发过程对用户透明，网络被抽象成一朵云 随着互联网发展，接入设备种类增多，网络的作用除了接入、路由，还包括计算、存储、服务等元素，云变得充实、具体化、复杂。,云计算的概念,云计算是一种能够将动态伸缩的虚拟化资源通过互联网以服务的方式提供给用户的计算模式。 -wiki XaaS+ pay-as-you-go computing -Google 云计算是一种共享的网络交付信息服务的模式，云服务的使用者看到的只有服务本身，而不用关心相关基础设施的具体实现。 -IBM,云计算的概念范畴仍在探索中 尚无统一明确的定义 一种新的资源提供模式,云计算的概念,云计算的特征,云计算的概念,云计算的特
4、征,云计算的概念,云计算的分类,云计算的概念,服务类型：基础设施云、平台云、应用云服务方式：公有云、私有云、混合云,内容提要,云计算的发展历程,Super Computer,云计算的发展历程,集群计算,Cluster Computing,将一组松散的计算机硬件通过软件集成、连接起来，紧密的协作完成计算工作 PVM 、MPI 1960 相对于超级电脑有较高的性价比,Super Computer,云计算的发展历程,Cluster Computing,Super Computer,分布式计算,把需要进行大量计算的工程数据分割成小块，由多台计算机分别计算，然后上传计算结果，将结果统一合并得出最终结果。
5、 Remote procedure calls(RPC),Distributed Computing,云计算的发展历程,Cluster Computing,Super Computer,Distributed Computing,网格计算,将大量异构计算机的未用资源（CPU时间和磁盘空间）作为嵌入在分布式系统基础设施中的一个虚拟的计算机集群，为解决大规模的计算问题提供一个模型。Globus 1990,Grid Computing,云计算的发展历程,Cluster Computing,Super Computer,Distributed Computing,Grid Computing,效用（公
6、用）计算,提倡一种理想化的企业信息架构，让IT服务模仿公共服务的方式进行，如水、电力、煤气的供应方式，“用多少付多少”以及“随需即用” From IBM,Utility Computing,云计算的发展历程,Cluster Computing,Super Computer,Distributed Computing,Grid Computing,Utility Computing,云计算,Cloud Computing,通过网络将庞大的运算处理程序自动拆分成若干个较小的子程序，再交给多个服务器所组成的庞大系统经过搜索、运算分析后讲处理结果返回给用户 云-网络Google： GFS、MapRed
7、uce及BigTable,云计算的发展历程,Google Amazon IBM Microsoft ,云计算的发展历程,Google搜索引擎建立在分布在30多个站点、超过200万台服务器构成的云计算设施的支撑之上，这些设施的数量正在迅猛增长。 Google的一系列成功应用，包括Google地球、地图、Gmail、Docs等也同样使用了这些基础设施。 目前，Google已经允许第三方在Google的云计算中通过Google App Engine运行大型并行应用程序。 Hadoop模仿了Google的实现机制。,云计算的发展历程,Google Cloud Infrastructure,Schedu
8、ler,Chubby,GFS master,Node,Node,Node,User,Application,Scheduler slave,GFS chunkserver,Linux,Node,MapReduce Job,BigTable Server,云计算的发展历程,Amazon研发了弹性计算云EC2（Elastic Computing Cloud）和简单存储服务S3（Simple Storage Service）为企业提供计算和存储服务。诞生两年时间，Amazon上的注册开发人员就多达44万人，其中包括为数众多的企业级用户。,云计算的发展历程,SQS: Simple Queue Serv
9、ice EC2: Running Instance of Virtual Machines EBS: Elastic Block Service, Providing the Block Interface, Storing Virtual Machine Images S3: Simple Storage Service, SOAP, Object Interface SimpleDB: Simplified Database,云计算的发展历程,IBM在2007年11月推出了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。 IBM正在与17个欧洲组织合作开展名为RESER
10、VOIR云计算项目，以“无障碍的资源和服务虚拟化”为口号。欧盟提供了1.7亿欧元作为部分资金。 2008年8月， IBM宣布将投资约4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东京的云计算数据中心改造。IBM计划在2009年在10个国家投资3亿美元建13个云计算中心。,云计算的发展历程,云计算的发展历程,微软于2008年10月推出了Windows Azure操作系统。Azure(译为“蓝天”)是继Windows取代DOS之后，微软的又一次颠覆性转型。 Azure的底层是微软全球基础服务系统，由遍布全球的第四代数据中心构成。目前，微软已经配置了220个集装箱式数据中心，包括44万台服务器。,云计算的发展
11、历程,云计算的发展历程,IaaS Infrastructure as a Service,PaaS Platform as a Service,SaaS Software as a Service,专用,通用,云计算的发展历程,架构即服务 提供了核心计算资源和网络架构的服务 infrastructure stack: 操作系统访问 防火墙 路由 负载平衡,IaaS,云计算的发展历程,IaaS,Examples Flexiscale AWS: EC2 (Amazon Elastic Compute Cloud),云计算的发展历程,IaaS,平台即服务 提供平台给系统管理员和开发人员，以为它构建、
12、测试及部署定制应用程序 降低管理系统的成本 Popular services Storage Database Scalability,PaaS,云计算的发展历程,IaaS,PaaS,Examples Google App Engine AWS: S3 (Simple Storage Service) Microsoft Azure,云计算的发展历程,IaaS,PaaS,软件即服务 通过Internet提供软件的模式，用户向提供商租用基于Web的软件来管理企业经营活动，且无需对软件进行维护，服务提供商会全权管理和维护软件,SaaS,云计算的发展历程,IaaS,PaaS,SaaS,Example
13、s Google Docs CRM Financial Planning Human Resources Word processing S,内容提要,典型应用,案例一： 美国国家档案馆公布1993-2001年希拉里作为第一夫人期间的白宫日程档案 低质量的PDF需要被转换成可检索的文件格式 华盛顿邮报现有的计算能力转换1页要30min 新闻时效性 Amazon EC2在9小时内提供了1407小时的虚拟服务器机时，将全部档案转换完毕 只需支付144.62美元,典型应用,案例二： Giftag是与好友分享购物清单的Web2.0应用 以插件形式安装在浏览器上 一经推出便广泛流行，服务器不堪重负 迁移
14、到Google App Engine平台 通过GAE可伸缩的计算性能来响应用户请求 实现初创应用向稳定、持续增长的服务过渡,典型应用,案例三： 哈根达斯需要一个CRM解决方案 让分布在世界各地的员工进行沟通协作 可根据不同的需求进行灵活配置 通过Salesforce CRM在不到6个月上线 无需构建自己的计算中心,内容提要,云计算的优势,云计算的优势,云计算的优势,云计算的优势,云计算的优势,内容提要,云计算的动因,芯片与硬件技术 摩尔定律：集成电路芯片上所集成的电路的数目， 每隔18个月就翻一番，同时性能也提升一倍硬件能力的激增、成本的答复下降，使得独立运作的公司集中客观的硬件能力实现规模效
15、益成为可能,云计算的动因,资源虚拟化 资源在云端，需要被统一的管理 异构硬件、兼容性问题 虚拟化技术 开发人员只需关注业务逻辑，无需考虑底层资源的供给与调度问题 硬件资源可以被有效的细粒度分割和管理，以服务方式提供硬件和软件资源成为可能 单点崩溃不会影响全局 易创建性使得使用更加方便，提高自身可靠性和可用性,云计算的动因,面向服务的架构SOA 开放式数据模型 统一通信标准 更加丰富的服务 更加松散耦合、灵活的IT架构 转变了人们对IT系统的认识,云计算的动因,软件即服务SaaS 转变了人们使用服务的方式 使得终端用户熟悉服务的交互模式 改变了IT界的商业模式 实力雄厚的大公司负责基础设施，小企
16、业通过创新挖掘充满潜力的市场“长尾理论”：,云计算的动因,互联网技术 基础设施 多种接入方式 更加广阔的覆盖 带宽和可靠性得到大幅提升 使得IT新模式的稳定性、可靠性、安全性、可用性、灵活性、可管理性、自动化程度、节能环保等得到保障,云计算的动因,Web2.0技术 用户从信息的获得者变成信息的贡献者 博客（微博）、内容聚合、百科全书（Wiki）、社交网络、对等网络（P2P） 富互联网应用（Rich Internet Application）成为网络应用发展的趋势 改变了人们的生活方式 为云计算提出了内在需求,内容提要,云计算的概念,什么是云？ 技术概念vs象形概念 起初，人们更加关心服务器端和
17、客户端，网络转发过程对用户透明，网络被抽象成一朵云 随着互联网发展，接入设备种类增多，网络的作用除了接入、路由，还包括计算、存储、服务等元素，云变得充实、具体化、复杂。,云计算的概念,什么是云？ 技术概念vs象形概念 起初，人们更加关心服务器端和客户端，网络转发过程对用户透明，网络被抽象成一朵云 随着互联网发展，接入设备种类增多，网络的作用除了接入、路由，还包括计算、存储、服务等元素，云变得充实、具体化、复杂。,云计算的概念,云计算是一种能够将动态伸缩的虚拟化资源通过互联网以服务的方式提供给用户的计算模式。 -wiki XaaS+ pay-as-you-go computing -Google 云计算是一种共享的网络交付信息服务的模式，云服务的使用者看到的只有服务本身，而不用关心相关基础设施的具体实现。 -IBM,新的应用模式 新的技术模式 新的编程理念,小结,发展历程 六步历程 业界发展 三层结构 典型应用 华盛顿邮报 Giftag 哈根达斯 云计算的优势 五大优势 七类参与者的好处 云计算的动因 六大动因,课后作业,思考题： 什么是云计算 云计算的优势 云计算的动因查找资料： 业界主流的云计算产品 典型的云计算应用,
